為了提高噴漆設(shè)備計(jì)算效率，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行直觀有效的分析，將柱體與裝配體分離，分別進(jìn)行了分析。在整個(gè)結(jié)構(gòu)中，柱具有相同的樣式和對(duì)稱分布。有限元分析模型只需建立其中一個(gè)。結(jié)構(gòu)鋼材料選擇：泊松比0.3，彈性模量，密度。采用自動(dòng)智能網(wǎng)格法進(jìn)行網(wǎng)格生成。網(wǎng)格單元的大小設(shè)置為10 mm，網(wǎng)格單元數(shù)為13930，節(jié)點(diǎn)數(shù)為29412。為噴漆設(shè)備模型設(shè)置合理的邊界條件，有助于分析結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。負(fù)責(zé)導(dǎo)軌垂直圓柱面的定位和安裝，并向?qū)к壉砻媸┘酉蛳碌闹亓?，尺寸?14.23N，固定噴漆設(shè)備支撐滑輪軸承座的螺紋孔施加軸承載荷。載荷主要來源于驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的重力、噴槍組件的重力及其慣性力。由于受力分布對(duì)稱，荷載取荷載的一半，尺寸為74.76N，另外還包括噴漆設(shè)備柱本身的重力和水平方向的慣性力。當(dāng)立柱固定在底座上時(shí)，各方向的自由度都受到固定約束的限制。柱的變形面積集中在頂部，變形為0.19mm。應(yīng)力出現(xiàn)在柱的底部。柱的應(yīng)力為0.92MPa，完全滿足設(shè)計(jì)要求，有足夠的優(yōu)化空間。

從模態(tài)分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化后的噴漆設(shè)備結(jié)構(gòu)大大提高了整個(gè)設(shè)備的低階頻率，消除了電機(jī)勵(lì)磁頻率的隱患，改善了設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性。本章利用UGNX8.0建模軟件和ANSYS Workbench 15.0有限元分析軟件，完成了噴涂設(shè)備及其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。兩者相輔相成，互操作，大大方便了設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算和驗(yàn)證方法更準(zhǔn)確、有效。在有限元分析軟件中，采用模態(tài)分析和優(yōu)化分析相結(jié)合的方法，快速掌握結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，同時(shí)為優(yōu)化分析提供目標(biāo)和方向，噴漆設(shè)備有效地增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體特性，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，隨著自動(dòng)化和智能化的迅速發(fā)展和廣泛普及，大多數(shù)工業(yè)設(shè)備都采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來完成其加工操作。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，噴漆設(shè)備解決企業(yè)加工問題，針對(duì)中小企業(yè)噴涂生產(chǎn)線中的手工噴涂問題，設(shè)計(jì)研究了一種可自動(dòng)跟蹤工件的后續(xù)靜電粉末噴涂設(shè)備。該生產(chǎn)線完成了噴涂作業(yè)，有效避免了噴漆設(shè)備噴槍空氣噴涂現(xiàn)象，節(jié)約材料，降低成本。如果機(jī)械結(jié)構(gòu)是設(shè)備的“主干”，那么相應(yīng)的控制系統(tǒng)必須是設(shè)備的“大腦和神經(jīng)中樞”，因此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究也是非常關(guān)鍵的。

靜電粉末噴涂系統(tǒng)的后續(xù)設(shè)計(jì)與研究主要針對(duì)我國生產(chǎn)防盜門的中小企業(yè)自動(dòng)化程度較低的問題。也就是說，設(shè)計(jì)了一套噴槍自動(dòng)完成噴涂的系統(tǒng)設(shè)備。在工程竣工過程中，得出以下結(jié)論和結(jié)果：噴漆設(shè)備基于防盜門的生產(chǎn)線。涂裝方法是將工件放在接觸線上，通過清洗、磷化、干燥、噴涂、固化等工序，連續(xù)進(jìn)行。本文提出了相應(yīng)的總體設(shè)計(jì)方案，即噴漆設(shè)備的便攜式噴槍隨工件水平運(yùn)動(dòng)而上下擺動(dòng)。噴灑門后，噴槍關(guān)閉復(fù)位，等待隔壁重復(fù)噴涂動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、高效化和油漆節(jié)約。在噴漆設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的相關(guān)原則，對(duì)主要零部件進(jìn)行了計(jì)算和校核，對(duì)類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較分析，確定了最終的結(jié)構(gòu)方案，并繪制了系統(tǒng)設(shè)備的總體模型。噴漆設(shè)備利用ANSYS工作臺(tái)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能模塊，在足夠的強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)鍵部件的尺寸和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，有效地改善了系統(tǒng)設(shè)備的整體動(dòng)態(tài)特性，使其更加方便、靈活、可靠。它比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法更有效。根據(jù)噴漆設(shè)備的總體設(shè)計(jì)要求，制定了詳細(xì)的控制系統(tǒng)方案，詳細(xì)討論了控制系統(tǒng)的硬件選擇和軟件編程。